Allelopathic effects of aqueous extracts from Reaumuria soongorica and Salsola passerina on seedling growth

doi:10.11686/cyxb2024036

Abstract

Abstract:

Plants can enhance their competitiveness through allelopathy. It has been observed that the desert plant Reaumuria soongorica grows better with Salsola passerina than it does alone. The aim of this study was to determine whether this phenomenon is related to allelopathy. Pot experiments were conducted to determine the effects of aqueous extracts of different organs of 1-year-old R. soongorica and S. passerina plants at a range of concentrations （0.02， 0.04， 0.06， and 0.08 g?mL^–1） on the growth and physiology of seedlings. We found that at the same mass concentration， leaf extracts of R. soongorica and S. passerina had the strongest allelopathic inhibitory effect on plant growth， followed by stem extracts， and then root extracts. This order of allelopathic effects of aqueous extracts of R. soongorica and S. passerina on seedling growth was the same， on the whole， for all extract concentrations. The treatments at a concentration of 0.02 g?mL^–1 had the weakest inhibitory effects， and those at 0.08 g?mL^–1 had the strongest inhibitory effects. In general， the aqueous extracts of R. soongorica organs had a stronger inhibitory effect on the growth of S. passerina seedlings than the aqueous extracts of S. passerina organs had on R. soongorica seedlings. In summary， there is an allelopathic interaction between R. soongorica and S. passerina. Therefore， when establishing artificial vegetation in desert areas， allelopathy between species should be considered， and appropriate planting methods should be selected to achieve the best revegetation outcomes. These findings provide insight for planning the ecological restoration and protection of desert ecosystems.

Key words: Reaumuria soongorica, Salsola passerina, seedling growth, allelopathic effect

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Figures/Tables 12

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浸提液 Extract	浓度 Concentration （g·mL^-1）	株高净生长量 Net growth in plant height （cm）	基径净生长量Net increase in base diameter （cm）	根长 Root length （cm）	根表面积 Root surface area （cm²）
叶 Leaf	CK	6.60±0.80ab	0.34±0.20a	46.18±1.20a	5.39±0.06a
	0.02	7.57±0.98a	0.35±0.04a	46.95±2.04a	5.88±0.67a
	0.04	7.43±0.61a	0.35±0.01a	47.03±0.57a	5.83±0.39a
	0.06	5.60±0.82bc	0.27±0.03b	40.67±0.18b	4.47±0.92b
	0.08	5.20±0.57c	0.21±0.01c	32.67±0.76c	3.14±0.77c
茎 Stem	CK	6.60±0.80ab	0.34±0.20b	46.18±1.20b	5.39±0.06bc
	0.02	7.63±0.42a	0.42±0.40a	53.31±2.04a	6.73±0.67a
	0.04	7.53±1.16a	0.36±0.15b	47.13±2.63b	6.22±0.39ab
	0.06	6.27±0.75b	0.29±0.03c	43.48±0.57bc	4.61±0.92c
	0.08	5.80±0.95b	0.23±0.12d	35.74±0.18d	3.31±0.77d
根 Root	CK	6.60±0.80b	0.34±0.20c	46.18±1.20c	5.39±0.06b
	0.02	9.27±1.17a	0.47±0.03a	58.90±1.20a	6.22±0.39a
	0.04	8.70±1.32a	0.41±0.03b	54.27±0.97b	6.98±0.29a
	0.06	6.53±2.25b	0.31±0.12c	45.15±1.77c	4.83±0.10bc
	0.08	6.23±0.20b	0.25±0.12d	39.10±1.38d	4.49±0.18c

浸提液 Extract	浓度 Concentration （g·mL^-1）	株高净生长量 Net growth in plant height （cm）	基径净生长量Net increase in base diameter （cm）	根长 Root length （cm）	根表面积 Root surface area （cm²）
叶 Leaf	CK	6.60±0.80ab	0.34±0.20a	46.18±1.20a	5.39±0.06a
	0.02	7.57±0.98a	0.35±0.04a	46.95±2.04a	5.88±0.67a
	0.04	7.43±0.61a	0.35±0.01a	47.03±0.57a	5.83±0.39a
	0.06	5.60±0.82bc	0.27±0.03b	40.67±0.18b	4.47±0.92b
	0.08	5.20±0.57c	0.21±0.01c	32.67±0.76c	3.14±0.77c
茎 Stem	CK	6.60±0.80ab	0.34±0.20b	46.18±1.20b	5.39±0.06bc
	0.02	7.63±0.42a	0.42±0.40a	53.31±2.04a	6.73±0.67a
	0.04	7.53±1.16a	0.36±0.15b	47.13±2.63b	6.22±0.39ab
	0.06	6.27±0.75b	0.29±0.03c	43.48±0.57bc	4.61±0.92c
	0.08	5.80±0.95b	0.23±0.12d	35.74±0.18d	3.31±0.77d
根 Root	CK	6.60±0.80b	0.34±0.20c	46.18±1.20c	5.39±0.06b
	0.02	9.27±1.17a	0.47±0.03a	58.90±1.20a	6.22±0.39a
	0.04	8.70±1.32a	0.41±0.03b	54.27±0.97b	6.98±0.29a
	0.06	6.53±2.25b	0.31±0.12c	45.15±1.77c	4.83±0.10bc
	0.08	6.23±0.20b	0.25±0.12d	39.10±1.38d	4.49±0.18c

浸提液 Extract	浓度 Concentration （g·mL^-1）	株高净生长量 Net growth in plant height （cm）	基径净生长量Net increase in base diameter （cm）	根长 Root length （cm）	根表面积 Root surface area （cm²）
叶 Leaf	CK	9.70±0.91ab	0.36±0.06c	159.19±3.46a	35.47±0.77c
	0.02	10.70±1.22a	0.46±0.46a	161.25±1.27a	41.09±2.09a
	0.04	10.13±1.43ab	0.42±0.05b	163.82±1.25a	37.13±1.29b
	0.06	9.17±1.23b	0.37±0.02c	161.24±5.78a	34.58±1.13c
	0.08	5.73±0.24c	0.26±0.11d	118.29±3.27b	27.31±1.22d
茎 Stem	CK	9.70±0.91c	0.36±0.06c	159.19±3.46b	35.47±0.77b
	0.02	12.70±0.74a	0.48±0.02a	174.31±7.66a	40.67±4.20a
	0.04	11.10±0.15b	0.43±0.04b	171.20±3.40a	40.73±1.57a
	0.06	9.70±0.78c	0.37±0.08c	164.40±2.02b	36.09±3.88b
	0.08	6.57±1.07d	0.28±0.04d	126.50±3.65c	27.76±0.50c
根 Root	CK	9.70±0.91c	0.36±0.06cd	159.19±3.46b	35.47±0.77bc
	0.02	13.70±0.46a	0.54±0.02a	177.94±4.47a	44.54±3.45a
	0.04	12.20±0.92b	0.45±0.01b	174.14±8.53a	42.76±3.40a
	0.06	10.23±1.36c	0.38±0.01c	170.12±1.14a	38.57±2.95b
	0.08	8.27±0.92d	0.34±0.05d	130.04±1.58c	31.80±1.34c

浸提液 Extract	浓度 Concentration （g·mL^-1）	株高净生长量 Net growth in plant height （cm）	基径净生长量Net increase in base diameter （cm）	根长 Root length （cm）	根表面积 Root surface area （cm²）
叶 Leaf	CK	9.70±0.91ab	0.36±0.06c	159.19±3.46a	35.47±0.77c
	0.02	10.70±1.22a	0.46±0.46a	161.25±1.27a	41.09±2.09a
	0.04	10.13±1.43ab	0.42±0.05b	163.82±1.25a	37.13±1.29b
	0.06	9.17±1.23b	0.37±0.02c	161.24±5.78a	34.58±1.13c
	0.08	5.73±0.24c	0.26±0.11d	118.29±3.27b	27.31±1.22d
茎 Stem	CK	9.70±0.91c	0.36±0.06c	159.19±3.46b	35.47±0.77b
	0.02	12.70±0.74a	0.48±0.02a	174.31±7.66a	40.67±4.20a
	0.04	11.10±0.15b	0.43±0.04b	171.20±3.40a	40.73±1.57a
	0.06	9.70±0.78c	0.37±0.08c	164.40±2.02b	36.09±3.88b
	0.08	6.57±1.07d	0.28±0.04d	126.50±3.65c	27.76±0.50c
根 Root	CK	9.70±0.91c	0.36±0.06cd	159.19±3.46b	35.47±0.77bc
	0.02	13.70±0.46a	0.54±0.02a	177.94±4.47a	44.54±3.45a
	0.04	12.20±0.92b	0.45±0.01b	174.14±8.53a	42.76±3.40a
	0.06	10.23±1.36c	0.38±0.01c	170.12±1.14a	38.57±2.95b
	0.08	8.27±0.92d	0.34±0.05d	130.04±1.58c	31.80±1.34c

指标 Index	浸提液浓度Extract concentration （g·mL^-1）
	叶Leaf				茎Stem				根Root
	0.02	0.04	0.06	0.08	0.02	0.04	0.06	0.08	0.02	0.04	0.06	0.08
株高净生长量Net increase of plant height	0.13	0.11	-0.15	-0.21	0.13	0.12	-0.05	-0.12	0.29	0.24	-0.01	-0.06
基径净生长量Net increase in base diameter	0.03	0.04	-0.20	-0.39	0.20	0.06	-0.16	-0.31	0.28	0.18	-0.09	-0.27
根长Root length	0.02	0.03	-0.12	-0.29	0.13	0.02	-0.06	-0.23	0.22	0.15	-0.02	-0.15
根表面积Root surface area	0.08	0.07	-0.17	-0.42	0.20	0.13	-0.14	-0.39	0.13	0.23	-0.10	-0.17
超氧化物歧化酶Superoxide dismutase	-0.19	-0.01	0.01	0.29	-0.22	-0.03	-0.02	0.27	-0.45	-0.12	-0.05	0.22
过氧化物酶Peroxidase	-0.18	-0.05	0.16	0.34	-0.21	-0.08	0.13	0.25	-0.21	-0.15	0.06	0.22
过氧化氢酶Catalase	0.02	0.02	0.17	0.25	-0.01	-0.01	0.12	0.19	-0.14	-0.13	0.06	0.13
丙二醛Malondialdehyde	0.08	0.24	0.37	0.62	-0.08	0.19	0.46	0.55	-0.11	0.23	0.42	0.50
脯氨酸Proline	0.02	0.01	0.08	0.11	-0.01	0.01	0.02	0.08	-0.04	-0.06	0.00	0.06